Question

11．某種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中有機(jī)廢水（酸性）中的有機(jī)物可用C₆H₁₀O₅表示[交換膜分別是只允許陰（陽）離子通過的陰（陽）離子交換膜]，下列有關(guān)說法中不正確的是（　　）

• A． 電池工作時(shí)，電子由a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極
• B． 交換膜a是陰離子交換膜
• C． 電極b的反應(yīng)式：2NO₃^-+10e^-+6H₂O=N₂↑+12OH^-
• D． 相同時(shí)間內(nèi)（相同狀況下）生成CO₂和N₂的體積比為5：2

Answer 1

分析 該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極b是正極，電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極a是負(fù)極，負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺，據(jù)此分析解答．

解答 解：該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極b是正極，電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極a是負(fù)極，負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺，
A、電子由負(fù)極a經(jīng)導(dǎo)線流向正極b，故A正確；
B、該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極是正極，陽離子移向該電極，這邊的交換膜是陽離子交換膜，所以左邊離子交換膜為陰離子交換膜，右邊離子交換膜為陽離子交換膜，故B正確；
C、則右邊裝置中電極b是正極，電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，故C錯(cuò)誤；
D、在轉(zhuǎn)移120mol電子數(shù)相等的情況下：負(fù)極生成30mol的二氧化碳，正極生成12mol的氮?dú)�，所以生成CO₂和N₂的體積比為5：2，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)電源新型電池，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息、分析推斷能力，根據(jù)N元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，且原電池和電解池原理是高考高頻點(diǎn)，要熟練掌握．